Under 1665-1666 utförde Newton ett antal experiment om ljusets sammansättning. Han upptäckte att vitt ljus består av färger som kan betraktas som primära. Han visade att när ljuset skickas genom ett prisma kommer färgerna att separeras. Newtons mest kända experiment, experimentum crucis, demonstrerade hans teori om ljusets sammansättning. I korthet lät Newton i ett mörkt rum en smal solstråle passera från ett litet hål på en tavla. Genom ett litet hål på tavlan valde Newton sedan ut en viss färg för att den skulle passera genom ännu ett hål till ett andra prisma, genom vilket den bröts på en andra tavla. Det som till en början var vanligt vitt ljus spreds alltså genom två prismor. Detta innebär att en utvald färg som lämnar det första prismat inte kan separeras ytterligare av det andra prismat. Strålen behöll samma färg och dess brytningsvinkel var konstant hela tiden. Newton drog slutsatsen att färgerna i spektrumet inte själva kan ändras individuellt. Newtons syfte med detta var att inte förklara ljusets egenskaper med hjälp av hypoteser, utan att bevisa dem med hjälp av förnuft och experiment.